УПРАВЛЯЕМЫЙ СНАРЯД Российский патент 1999 года по МПК F42B15/00 

Изобретение относится к области вооружения, в частности к области управляемых снарядов и может быть использовано в конструкциях ракет выполненных по аэродинамической схеме "утка".

Известен управляемый снаряд Ред Ай ["Land-Based Air Defence" , Seventh Edition, 1994-1995, стр. 46-48 ], принятый за аналог [1].

Снаряд [1] состоит из рулей, реактивного двигателя, боевой части, крыльев. Недостатком такой конструкции является недостаточная высокая эффективность аэродинамических органов управления. Конструкция рулей имеет консоли прямоугольной формы в плане большого удлинения, несущие способности которых ограничены из-за нелинейного характера управляющей силы по углам атаки и углам отклонения рулей.

Известен управляемый снаряд 9М117, [Техническое описание и инструкция по эксплуатации, ЗУБК10.00.000. Т. О. Москва, Воениздат, 1987 год, стр. 10... 12], принятый за прототип [2].

Управляемый снаряд [2] состоит из блока рулевого привода с рулями, реактивного двигателя, аппаратурного отсека, крыльев.

Недостатком такой конструкции является не высокая эффективность управления из-за не совершенной конструкции рулей. Несущие способности рулей большого удлинения ограничены из-за нелинейного характера зависимости управляющей силы и момента рулей от углов атаки и углов отклонения рулей. Большие шарнирные моменты на рулях не позволяют повысить располагаемую перегрузку при увеличении площади рулей.

Задачей данного изобретения является повышение эффективности управления снаряда за счет повышения эффективности аэродинамических рулей.

В данном техническом предложении повышение эффективности управления снаряда достигается за счет уменьшения шарнирных нагрузок на руле и повышение располагаемой перегрузки за счет повышения эффективности руля до больших углов атаки.

Это достигается тем, что аэродинамический орган управления выполнен в виде пластины, консольно установленной на оси, на корпусе снаряда. По передней кромки консоли пластины выполнен скос под углом 30...40 градусов на расстоянии 1/3...1/4 размаха консоли пластины от корневой хорды. Задняя кромка пластины выполнена под углом 60... 80 градусов к корневой хорде, отношение корневой и концевой хорд выполнено как 1:[0,25...0,35], а ось вращения руля выполнена на расстоянии 0,50... 0,55 длины корневой хорды от носка корневой хорды.

По сравнению с прототипом, при наличии общих конструктивных признаков и свойств, управляемый снаряд с предложенной конструкцией позволяет повысить эффективность управления, уменьшить габаритно-массовые характеристики рулевого привода.

На фиг. 1, 2 представлен управляемый снаряд, предлагаемой конструкции, на фиг. 3 - график зависимости подъемной силы руля [Сур] от эффективного угла атаки [α_эфф.], на фиг. 4 - график зависимости разбежки центра давления руля, эффективного угла атаки и геометрических соотношений руля.

Управляемый снаряд [фиг. 1] состоит из блока рулевого привода 1, руля 2, боевой части 3, маршевого двигателя 4, стабилизаторов 5. Основные геометрические параметры руля приведены на фиг. 2.

На фиг. 3, 4 : 1a, 1б, - кривые зависимости для руля предлагаемой конструкции, 2 - для руля прототипа, 3 - для пластины прямоугольной формы в плане.

Обозначения, приведенные на фиг. 2, 3, 4, характеризуют параметры руля: L_р - размах руля, L'_р - размах корневой части передней кромки руля, В_корн.- корневая хорда руля, B_кон. - концевая хорда руля изменение разбежки (расстояния между центром давления и осью вращения руля) центра давления руля от эффективного угла атаки α_эф, χ_п.кр - угол скоса по передней кромке, χ_в.кр - по задней кромке. α_эф = Kaα+δ_p, где α - угол атаки снаряда, δ_p - угол отклонения руля. К_а - коэффициент интерференции корпуса на руль. X_оси - расстояние от носка передней кромки до оси руля.

В полете управляемый снаряд при повороте руля на угол δ_p разворачивается относительно центра масс на угол атаки α_сн. При этом руль находится под углом α_сн и δ_p, т.е. α_эф. Для противотанковых управляемых снарядов, выполненных по схеме "утка", диапазон летных углов атаки при углах отклонения рулей 13... 18 градусов составляет 5...10 градусов, α_эф = 20...30 градусов. На указанных углах из-за нелинейной зависимости подъемная сила предлагаемого руля в 1,2. .. 1,3 раза выше, а значение разбежки центра давления по углам α_эф в 1,3. ..1,6 раза ниже, чем на прототипе. Вследствие этого, на снаряде повышается располагаемая перегрузка, уменьшаются шарнирные нагрузки руля, т. е. повышается эффективность управления снаряда. Кроме того, центр давления расположен в центре масс консоли руля (ось руля выполнена в середине корневой хорды), что позволяет в полете создавать на рулевой машинке меньшие усилия на преодоление момента инерции руля при отклонении на углы δ_p, чем на рулях с расположением центра давления ближе к передней кромке.

Проведенные лабораторные и летные испытания позволили выбрать оптимальные геометрические параметры руля: угол скоса по передней кромке - 30... 40 градусов на расстоянии 1/3... 1/4 размаха консоли пластины руля от корневой хорды, угол наклона задней кромки - 60... 80 градусов, отношения корневой и концевой хорд выполнены как 1: [0,25... 0,35], ось вращения выполнена на расстоянии 0,50... 0,55 длины корневой хорды от передней кромки.

Данная конструкция руля, при оптимальных геометрических параметрах пластины увеличивает располагаемую перегрузку на 20...40% и уменьшает шарнирные нагрузки на 50... 70%. Применение в конструкциях противотанковых снарядов данного технического предложения позволило повысить эффективность управления, уменьшить габаритно-массовые характеристики рулевого привода.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие их критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".

Источники информации
1. Управляемый снаряд Ред Ай ["Land-Based Air Defence", Seventh Edition, 1994-1995, стр. 46-48]
2. Управляемый реактивный снаряд 9M117 [Техническое описание и инструкция по эксплуатации, ЗУБК10.00.00.000 ТО. Москва, Воениздат, 1987 год, стр. 10...12.].

Изобретение относится к ракетному вооружению. Снаряд выполнен по схеме "утка" и содержит головную часть с блоком рулевого привода и аэродинамическими органами управления в виде рулей. Руль представляет собой пластину, по передней кромке которой под углом 30 - 40^o выполнен скос на расстоянии 1/3 - 1/4 размаха консоли руля от корневой хорды. Задняя кромка консоли руля выполнена под углом 60 - 80^o к корневой хорде. Корневая хорда относится к концевой как 1: (0,25 - 0,35). Ось руля расположена на расстоянии 0,50 - 0,55 длины корневой хорды от передней кромки. Изобретение позволяет повысить эффективность управления снарядом и уменьшить массогабаритные характеристики рулевого привода. 4 ил.

Управляемый снаряд, выполненный по схеме "утка", содержащий головную часть с блоком рулевого привода и аэродинамическими органами управления, отличающийся тем, что в нем аэродинамический орган управления руль выполнен в виде пластины, по передней кромке которой под углом 30 - 40^o выполнен скос на расстоянии 1/3 - 1/4 размаха консоли руля от корневой хорды, задняя кромка консоли руля выполнена под углом 60 - 80^o к корневой хорде, отношение корневой и концевой хорд руля выполнено как 1: [0,25 - 0,35], а ось руля расположена на расстоянии 0,50 - 0,55 длины корневой хорды от передней кромки.